基于PLC的智能仓储控制系统的设计

杨影丽+陈家强

摘 要：该系统的设计主要是以西门子S7-200系列的PLC为控制器，实现一个九仓位的智能仓储的出入库功能。通过输出脉冲信号控制步进电机运行，并利用步进电机驱动器连接两者，还用到一些传感器，对各种模拟情况进行监控。重点对该系统硬件进行选择和PLC程序的编写、调试和仿真。

关键词：智能仓储；PLC；步进电机；传感器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.147

0 引言

智能仓储是指利用货架（几层至几十层）对货物进行存储，并用同样设备对货物进行出入库作业。它可以将计算机与信息管理系统相结合，不仅通过控制指令完成货物的存取作业，还对现有货物进行管理。智能仓储库的组成部分主要有底盘、三层三列立体仓位库体、电气控制、运动机械。

1 系统控制方案的确定

该智能仓储共有9个仓库位、物品输入/出口，每个仓位都可自检。

堆垛机一共有三个自由度：前进和后退；上和下；左和右；步进电机对堆垛机运动进行驱动控制；堆垛机的前进运动和上运动可同时进行；在前进、后退和上、下运动时要对堆垛机有超限位保护；为防止错误操作，在每个仓位里都有检测装置；在操作时，按完仓位号后，没生效或取之前，可按取消键将该操作取消；该系统必须设置急停按钮，用来防止意外情况发生。

2 智能仓储系统控制硬件设计

该智能仓储控制系统是以PLC为控制核心的。该系统的输入信号分别有开关、仓位、检测、限位保护共计31个，输出信号分别有动作执行、显示仓位灯共计16个，所需I/O點数为47点，输入输出点估算值为54点。综上所述，考虑到经济性，该系统所采用的PLC是西门子S7-200 CPU226 DC24V。由于CPU226的I/O点数分别为输入点24个，输出点16个，一共40个，所以外加一个数字量扩展模块EM223。该系统中的步进电动机选用2相4步混合式步进电机，型号：42BYGH101。通常情况下，2相4步电机可以直接和驱动器相连，因此选择SH系列的步进电机驱动器，型号SH-2H057。

欧姆龙EE-SPY402凹槽型、反射型接插件式传感器来进行货物检测，采用能抗周围外来光干扰的便调光式。

由该设计要求，总结出该智能仓储控制系统的系统总接线图，如图1所示。

3 仿真结果

以一号仓库为例，对一号仓库进行送货，先输入I0.1、I0.2进入送货程序，然后输入I0.6、I3.1，堆垛机前进一步，显示一号仓库，输出为Q0.0（前进）、Q0.7（显示1仓库）；接着输入I3.5，把货物送到一号仓库内，输出为Q0.4（送进）；最后输入I2.0、I3.2，对一号仓库进行检测，堆垛机后退一步，归位。如图2所示。

4 结论

该设计的智能仓储控制系统是以PLC为核心进行设计的，主要利用PLC控制功能的强大，来实现对智能仓储进行控制的功能，该控制有接线简单、编程直观、扩展容易等特点，并且当系统要求功能增加时，只对软件程序进行简单的更改就可以了。

参考文献：

[1]李明河.可编程控制器原理与应用[M].合肥大学工业出版社， 2009.

[2]吴亦锋.PLC及电气控制[M].电子工业出版社，2012.endprint